题目内容

20.如图所示,在水平地面上有一向右匀速行驶的车,车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,BC绳水平,AB绳与竖直方向夹角θ为37°,小球质量为0.8kg.车突然刹车,在3.0s内速度由6m/s变为零,设此过程中,小球在车中位置始终未变,求匀速行驶及刹车时绳AB与BC的拉力大小.(g=10m/s2

分析 匀速行驶时,小球受力平衡,由平衡条件和合成法求绳AB与BC的拉力大小.
刹车时车向右做匀减速运动,加速度水平向左,合力水平向左,说明AB的拉力和球的重力的合力水平向左,作出AB拉力和重力的合力,由运动学公式求出加速度,再由牛顿第二定律求解.

解答 解:车匀速行驶时,小球合力为零,作出球的受力如图1所示.由平衡条件得:
  FAB=$\frac{mg}{cosθ}$=10N
 FBC=mgtanθ=6N
刹车时,作出AB拉力和重力的合力,如图2所示.由几何关系得
  FAB=$\frac{mg}{cosθ}$=10N
由牛顿第二定律得  mgtanθ-FBC=ma
又 a=$\frac{υ}{t}$=$\frac{6}{3}$=2m/s2
联立解得:FBC=4.4N
答:匀速行驶时绳AB与BC的拉力大小分别为10N和6N.刹车时绳AB与BC的拉力大小分别为10N和4.4N.

点评 本题关键对小球受力分析,根据共点力平衡条件及牛顿第二定律,结合合成法研究.也可以根据正交分解法求解.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网